性能测试-JMeter分布式测试及其详细步骤
性能测试概要
性能测试是软件测试中的一种，它可以衡量系统的稳定性、扩展性、可靠性、速度和资源使用。它可以发现性能瓶颈，确保能满足业务需求。很多系统都需要做性能测试，如Web应用、数据库和操作系统等。
性能测试种类非常多，有些概念也很相近：
- Load Testing
- Baseline Testing
- Smoke Testing
- Stress Testing
- Soak Testing
- Endurance Testing
- Capacity Testing
- Longevity Testing
- Peak Testing
- Spike Testing
- Volume Testing
- Capacity Tests
- Reliability Testing
- Scalability Testing
性能测试的工具
同样，性能测试的工具也非常多：
- Apache JMeter
- HP LoadRunner
- Gatling
- Blazemeter
- k6
- NeoLoad
- TestComplete
- Silk Performer
- Rational Performance Tester
- Apica LoadView
- AppDynamics
- Dynatrace
- New Relic
很难说哪个工具是最好的，这取决于你的需求和预算。如果你想要开源易用的，那JMeter是一个不错的选择。如果你想要一个商用的工具，不妨试试LoadRunner和NeoLoad。重要的一点是，没有任何一款工具可以应对所有性能测试，很多时候我们需要组合使用。
JMeter的分布式测试
我将在本文详细介绍JMeter的分布式测试，我们经常会通过它来做性能测试。
在分布式测试角色中，我们需要一个控制节点Controller，还有多个工作节点Workers。如果你想你的请求增加，那可以通过不断增加工作节点来实现。Controller控制Workers，但它不跑具体的测试案例。Workers是连接目标系统来做具体测试的。
整个系统架构大概如下：
Worker可以在不同的服务器上，所以叫分布式，也因此可以利用多台电脑的资源来模拟足够的请求。
详细步骤
我将一步步介绍如何使用JMeter分布式测试来做性能测试，大致架构如下：
Controller我放在Mac上跑，Workers我是通过两台Ubuntu服务器来跑，要注意它们的IP是在同一内网上的。目标系统为了省事，我直接请求 Bing, stackoverflow, QQ。
Step 1: 安装JDK
Apache JMeter是用Java写的，运行它需要Java运行环境。在Ubuntu安装如下：
sudo apt install openjdk-11-jdk
Stpe 2: 下载Apache JMeter
去官网的 download page 下载最新的JMeter包apache-jmeter-5.5.zip，然后解压：
unzip apache-jmeter-5.5.zip
所有节点都需要下载安装。
Controller的位置如下：
/Users/larry/Software/apache-jmeter-5.5
Workers的位置如下：
home/larry/software/apache-jmeter-5.5
你不必位置和我一样，我列出来是为了与后面的命令对应上。
Step 3: 准备测试的JMX文件
JMeter把所有的测试信息都存放在jmx文件中，打开工具写测试案例如下：
然后定义整个测试怎么跑，这里定义的是使用8个线程，60秒的热身和120秒的持续时长：
文件我放在这：
$ ls /Users/larry/Software/apache-jmeter-5.5/projects/pkslow performance-test.jmx
我的案例只是Controller需要这个jmx文件，Worker是不需要的。它们可以通过RMI来交互。
Step 4: 启动Workers
要先启动Workers，以服务器模式来启动，启动后不会执行什么测试，它会等待与它连接的Controller和指令：
- Worker 1:
$ /home/larry/software/apache-jmeter-5.5/bin/jmeter-server -Dserver.rmi.ssl.disable=true -Djava.rmi.server.hostname=192.168.50.171 Created remote object: UnicastServerRef2 [liveRef: [endpoint:[192.168.50.171:41709](local),objID:[-2af2edf6:1882245cfde:-7fff, 1980465993472976097]]]
- Worker 2:
$ /home/larry/software/apache-jmeter-5.5/bin/jmeter-server -Dserver.rmi.ssl.disable=true -Djava.rmi.server.hostname=192.168.50.60 Created remote object: UnicastServerRef2 [liveRef: [endpoint:[192.168.50.60:45337](local),objID:[18489452:1882246a88b:-7fff, 4749047852254882466]]]
“注意: 可能会遇到java.rmi.RemoteException，如果你没指定参数：
java.rmi.server.hostname.
$ ./software/apache-jmeter-5.5/bin/jmeter-server -Dserver.rmi.ssl.disable=true May 15, 2023 5:43:16 PM java.util.prefs.FileSystemPreferences$1 run INFO: Created user preferences directory. Created remote object: UnicastServerRef2 [liveRef: [endpoint:[127.0.1.1:33021](local),objID:[-7155c199:1881ecaf233:-7fff, -6972385484103483700]]] Server failed to start: java.rmi.RemoteException: Cannot start. ubuntu is a loopback address. An error occurred: Cannot start. ubuntu is a loopback address.
Step 5: 启动Controller
所有Workers就位后，就等主帅一声令下。启动时要指定jmx文件，报告生成的位置，还有Worker的IP，如下：
$ cd /Users/larry/Software/apache-jmeter-5.5/ $ ./bin/jmeter -n -t projects/pkslow/performance-test.jmx -l projects/pkslow/performance-test.csv -e -o projects/pkslow/Reports -Dserver.rmi.ssl.disable=true -R 192.168.50.171,192.168.50.60 Creating summariserCreated the tree successfully using projects/pkslow/performance-test.jmx Configuring remote engine: 192.168.50.171 Configuring remote engine: 192.168.50.60 Starting distributed test with remote engines: [192.168.50.171, 192.168.50.60] @ May 16, 2023 10:37:31 PM CST (1684247851079) Remote engines have been started:[192.168.50.171, 192.168.50.60] Waiting for possible Shutdown/StopTestNow/HeapDump/ThreadDump message on port 4445 summary + 1 in 00:00:02 = 0.7/s Avg: 1260 Min: 1260 Max: 1260 Err: 0 (0.00%) Active: 2 Started: 2 Finished: 0 summary + 111 in 00:02:31 = 0.7/s Avg: 4433 Min: 41 Max: 50474 Err: 4 (3.60%) Active: 15 Started: 16 Finished: 1 summary = 112 in 00:02:33 = 0.7/s Avg: 4405 Min: 41 Max: 50474 Err: 4 (3.57%) summary + 64 in 00:00:19 = 3.3/s Avg: 25706 Min: 62 Max: 66745 Err: 31 (48.44%) Active: 0 Started: 16 Finished: 16 summary = 176 in 00:02:52 = 1.0/s Avg: 12151 Min: 41 Max: 66745 Err: 35 (19.89%) Tidying up remote @ May 16, 2023 10:40:24 PM CST (1684248024629) ... end of run
更多信息可以查看 jmeter.log:
$ tail -f jmeter.log 2023-05-16 22:40:29,956 INFO o.a.j.r.d.JsonExporter: Found data for consumer statisticsSummary in context 2023-05-16 22:40:29,957 INFO o.a.j.r.d.JsonExporter: Creating statistics for overall 2023-05-16 22:40:29,957 INFO o.a.j.r.d.JsonExporter: Creating statistics for other transactions 2023-05-16 22:40:29,957 INFO o.a.j.r.d.JsonExporter: Checking output folder 2023-05-16 22:40:29,958 INFO o.a.j.r.d.JsonExporter: Writing statistics JSON to /Users/larry/Software/apache-jmeter-5.5/projects/pkslow/Reports/statistics.json 2023-05-16 22:40:30,006 INFO o.a.j.r.d.ReportGenerator: Exporting data using exporter:'html' of className:'org.apache.jmeter.report.dashboard.HtmlTemplateExporter' 2023-05-16 22:40:30,007 INFO o.a.j.r.d.HtmlTemplateExporter: Will generate dashboard in folder: /Users/larry/Software/apache-jmeter-5.5/projects/pkslow/Reports 2023-05-16 22:40:30,142 INFO o.a.j.r.d.HtmlTemplateExporter: Report will be generated in: /Users/larry/Software/apache-jmeter-5.5/projects/pkslow/Reports, creating folder structure 2023-05-16 22:40:30,145 INFO o.a.j.r.d.TemplateVisitor: Copying folder from '/Users/larry/Software/apache-jmeter-5.5/bin/report-template' to '/Users/larry/Software/apache-jmeter-5.5/projects/pkslow/Reports', got message: /Users/larry/Software/apache-jmeter-5.5/projects/pkslow/Reports, found non empty folder with following content [/Users/larry/Software/apache-jmeter-5.5/projects/pkslow/Reports/statistics.json], will be ignored 2023-05-16 22:40:30,472 INFO o.a.j.JMeter: Dashboard generated
Worker收到指令也会开始工作并打印一些简单的日志：
$ /home/larry/software/apache-jmeter-5.5/bin/jmeter-server -Dserver.rmi.ssl.disable=true -Djava.rmi.server.hostname=192.168.50.171 Created remote object: UnicastServerRef2 [liveRef: [endpoint:[192.168.50.171:44621](local),objID:[4d13369d:18824fd059a:-7fff, 2287886479123818682]]] Starting the test on host 192.168.50.171 @ 2023 May 16 22:37:31 HKT (1684247851980) Warning: Nashorn engine is planned to be removed from a future JDK release Finished the test on host 192.168.50.171 @ 2023 May 16 22:40:24 HKT (1684248024679)
Step 6: 结果和报告
整个测试跑完后，可以找到对应的结果：
$ ls -l /Users/larry/Software/apache-jmeter-5.5/projects/pkslow/ total 72 drwxr-xr-x 6 larry staff 192 May 16 22:40 Reports -rw-r--r-- 1 larry staff 23472 May 16 22:40 performance-test.csv -rw-r--r-- 1 larry staff 10593 May 16 09:50 performance-test.jmx
在Reports目录下直接打开 index.html：
其它提示
改变Worker的端口
Worker的默认端口是1099，但它是可以改变的，有些时候也必须改变，如设置的防火墙，或者需要在同一台Server启动多个Worker。具体命令如下：
$ /home/larry/software/apache-jmeter-5.5/bin/jmeter-server -Dserver.rmi.ssl.disable=true -Djava.rmi.server.hostname=192.168.50.60 -Dserver_port=1984
当然，Controller也要同步调整自己的命令：
$ ./bin/jmeter -n -t projects/pkslow/performance-test.jmx -l projects/pkslow/performance-test.csv -e -o projects/pkslow/Reports -Dserver.rmi.ssl.disable=true -R 192.168.50.171:1984,192.168.50.60:1984
使用nohup来跑测试
性能测试有时需要跑很长时间，建议使用nohup模式来运行：
$ nohup ./bin/jmeter -n -t projects/pkslow/performance-test.jmx -l projects/pkslow/performance-test.csv -e -o projects/pkslow/Reports -Dserver.rmi.ssl.disable=true -R 192.168.50.171:1984,192.168.50.60:1984 & [1] 81248
指定结果时添加时间
这样很清晰知道是什么时候开始跑的，也避免目录存在报错。
$ nohup ./bin/jmeter -n -t projects/pkslow/performance-test.jmx -l projects/pkslow/performance-test."$(date +%F.%T)".csv -e -o projects/pkslow/Reports-"$(date +%F.%T)" -Dserver.rmi.ssl.disable=true -R 192.168.50.171:1984,192.168.50.60:1984 &
不过这样也要注意定期清理不需要的结果，以免占用硬盘空间。
总结
性能测试是非常重要的，而Apache JMeter开源又好用，可以在项目中使用起来。